Hàn mạch và bảo quản máy hàn mạch đúng cách

Nói đến hàn thì không ai là không biết hàn, có điều hàn có chuẩn hay không? Biết cách sử dụng và bảo quản máy hàn hay không lại là chuyện khác. Bài viết này tôi không miêu tả cách hàn, cũng như sử dụng máy hàn như thế nào. Tôi sẽ đưa ra một số chú ý khi hàn và sử dụng máy hàn sao cho hợp lý.

1. Thiếc hàn – Chì hàn

Chì hàn

Gọi là thiếc hàn nhưng thực chất trong thứ kim loại mềm dẻo mà chúng ta sử dụng để hàn hằng ngày không chỉ có thiếc, chúng là 1 hợp kim chứa chủ yếu là Thiếc (Sn) và Chì (Pb). Với một số loại Thiếc hàn chất lượng cao còn có thêm Bạc (Ag), Đồng (Cu).

Chì hàn mà chúng ta sử dụng cũng có nhiều loại:

Thiếc có chì:

• Tỉ lệ 63(Sn)/37(Pb) là tối ưu, mối hàn bóng, dễ chảy. Tỉ lệ này khi hàn ngấu cho ra hợp kim Eutectic có nhiều tính năng đặc biệt.
• Tỉ lệ 60(Sn)/40(Pb) có nhiệt độ nóng chảy cao hơn, lỏng hơn nhưng mối hàn kém bóng hơn.

Thiếc không chì:

• Chủ yếu là 96.5(Sn)/3(Ag)/0.5(Cu), loại này tốt hơn, tất nhiên là giá sẽ cao hơn.

Tham khảo thêm:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Solder
• http://en.wikipedia.org/wiki/Eutectic_point

Thiếc để sử dụng khi hàn có nhiều dạng:

• Thiếc thanh (Solder bar)
• Thiếc dây (Solder wire)
• Thiếc kem (Solder paste)

Chất trợ hàn:

Thường trong thiếc dây lõi là chất trợ hàn (Flux Liquid) – tùy loại mà có 1 lõi hay nhiều lõi, thiếc kem cũng có đi kèm chất trợ hàn vì thế khi hàn chúng ta không cần có thêm chất trợ hàn. Chất trợ hàn có chứa 1 phần là axit giúp làm sạch mối hàn, khiến mối hàn bóng bẩy. Chất trợ hàn có thể là nhựa thông hoặc 1 dung môi làm sạch.

Để dùng bên ngoài thì có thêm loại mỡ hàn, là chất giúp làm sạch mối hàn và giảm sức căng bề mặt của thiếc hàn do đó giúp thiếc hàn bám vào mối hàn mịn hơn.

Bạn có thể tự chế dung dịch phủ mạch cũng như trợ hàn bằng nhựa thông bằng cách đập vụn nhựa thông sau đó cho vào dung dịch aceton hoặc xăng. Cho nhựa thông vụn vào và khuấy đều đến khi nhựa thông tan hết, và ta có một dung dịch  màu vàng sậm 1 chút là được. Các bạn nên pha ít một để dùng, khi nào hết pha tiếp chứ nếu pha nhiều đến lúc xăng hoặc aceton bay hơi hết thì không ổn lắm. :D
Dung dịch sau khi chế này bạn có thể quét lên vị trí chuẩn bị hàn hoặc quét lên bản mạch mà chúng ta ủi sẽ giúp mạch in không bị oxi hóa, đẹp và giúp hàn dễ hơn nữa.

Kinh nghiệm đi mua thiếc hàn:

Khi đi cầm theo một chiếc bật lửa, hơ nóng chảy 1 đoạn nhỏ dây thiếc hàn, thiếc nóng chảy rơi xuống hạt tròn bóng nhẵn như bi sắt, khi nguội cầm tay vê không làm đen tay là được. Còn nếu hạt thiếc sần sần, đen tay khi cầm là quá nhiều chì.

2. Máy hàn – Mũi hàn

Máy hàn

Hiện có rất nhiều loại máy hàn trên thị trường, tuy nhiên trong giới sinh viên thì có 2 loại phổ biến nhất là máy hàn xung (súng) và máy hàn nung (bút).

Máy hàn xung là loại được gia nhiệt bằng xung điện xoay chiều có dòng lớn từ cuộn thứ cấp của máy hàn. Loại này thường có công suất lớn, nhiệt tạo ra nhanh.

Máy hàn nung là loại gia nhiệt bằng mayxo, thời gian từ lúc mở máy đến lúc hàn được khá lâu.

Máy hàn nung – Máy hàn xung

Hai loại này có thể điều chỉnh được nhiệt độ hàn. Khi hàn những linh kiện nhạy cảm như IC, cảm biến thì nên dùng máy hàn nung để tránh xung điện từ máy hàn xung làm hỏng linh kiện.

Mũi hàn

Một số loại mũi hàn

Có rất nhiều loại mũi hàn: mũi dao, mũi nhọn… sử dụng cho nhiều mục đích. Thường mũi hàn đã được mạ trước, như Niken chẳng hạn giúp tăng tuổi thọ mũi hàn.

Phụ kiện đi kèm:

Dây hút thiếc – Mỡ hàn – Cây hút thiếc

Máy hàn, thiếc hàn, chất trợ hàn, mỡ hàn, cây hút thiếc, dây hút thiếc.

Kệ hàn – bọt biển – bùi nhùi

Kệ hàn giúp cố định tay hàn khi không sử dụng. Bọt biển và bùi nhùi giúp làm sạch đầu mũi hàn.

3. Nhiệt độ hàn

Nhiệt độ hàn không được quá cao khiến bong board mạch, cháy mạch, không quá thấp khiến thiếc hàn không nóng chảy được hoặc vỡ vụn ra. Thiếc hàn có nhiệt độ nóng chảy khoảng 200-280 độ C, vì vậy nhiệt độ phải vừa phải, cỡ 240 – 350 độ C là đã có thể hàn tốt rồi.

Với linh kiện dán hoặc IC để nhiệt độ 240 – 260 độ, linh kiện rời rạc để nhiệt độ 260 độ, với header – connector để nhiệt độ 280 độ. Tùy theo loại thiếc và diện tích bề mặt hàn mà tăng giảm nhiệt độ vừa phải đảm bảo linh kiện và board mạch không bị hỏng cũng như không gây khó khăn cho người hàn.

Thời gian giữ mũi hàn tại chân linh kiện cũng không được lâu, chỉ khoảng 5 – 7s là nhiều. Trong quá trình hàn, với những mối hàn lớn, linh kiện nhạy cảm như IC, transistor… thì bạn cần giúp linh kiện tản nhiệt bằng cách kẹp vào chân linh kiện hoặc áp vào linh kiện 1 thứ bằng kim loại để có thể giúp tản nhiệt cho linh kiện nhanh hơn.

4. Chú ý khi hàn

Các bước để hàn một mối hàn đẹp và chắc chắn:

• Chú ý để tránh bị bỏng khi hàn.
• Cố định vật hàn hoặc bo mạch cần hàn.
• Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp với nơi hàn.
• Khi nhìn thấy khói bốc lên tức là nhiệt đã đủ, không cần làm nóng mỏ hàn thêm nữa, giữ nhiệt độ ổn định.
• Thêm 1 chút thiếc lên đầu mũi hàn.
• Bắt đầu đặt đầu mũi hàn vào chân linh kiện và pad trên board mạch.
• Đưa thiếc hàn vào chân linh kiện bên cạnh mũi hàn vừa đủ để thiếc nóng chảy và dàn đều ra chân linh kiện và pad.
• Mối hàn đẹp là mối hàn bóng, vừa đủ thiếc, không thừa vón cục, không thiếu để hở lỗ pad và trơ gốc chân linh kiện.

Chú ý khi hàn

Mạ lại đầu mũi hàn mỗi khi mũi hàn bị oxy hóa:

Việc mạ lại đầu mũi hàn trước và sau khi sử dụng giúp tăng tuổi thọ cho mũi hàn, chống oxy hóa và giúp bám thiếc tốt hơn. Việc này là cần thiết cho mọi loại máy hàn.

Trước khi mạ, mũi hàn có xỉ đen, cáu bẩn là do nhiệt cao làm cháy chất trợ hàn (Flux) hoặc do trong chất trợ hàn có thành phần axit khiến ăn mòn đầu mũi hàn. Cần làm sạch bằng cách cạo sạch mũi hàn bằng lưỡi dao nhỏ, sau đó gia nhiệt cho mũi hàn, nhúng mũi hàn vào chất trợ hàn, sau đó đưa thiếc vào làm sao cho thiếc được tráng đều trên mặt mũi hàn khoảng 5mm.

Đơn giản hơn:

Mạ đầu mũi hàn

Làm sạch mũi hàn – Dùng thiếc quấn quanh đầu mũi hàn khoảng 7mm – Gia nhiệt vừa đủ cho thiếc tan chảy.

Làm đẹp mối hàn:

Khi sử dụng máy hàn xung, cần làm sạch các điểm tiếp xúc, vặn ốc vít thật chặt để mũi hàn được truyền điện tốt nhất. Khi hàn thì đặt mũi hàn vào vị trí cần hàn, đưa dây thiếc vào vị trí đầu mũi hàn rồi mới bóp công tắc, không bóp công tắc trước ở ngoài rồi mới đưa vào.

Để có một mối hàn đẹp, chắc chắn, ngoài yếu tố chất lượng thiếc hàn, máy hàn thì còn phần lớn là do người hàn. Hàn một thời gian thì bạn sẽ tích lũy được kỹ năng hàn chuẩn, cảm giác hàn tốt hơn.

Sau khi hàn mạch xong, nên sử dụng cồn hoặc aceton để tẩy rửa sạch mạch, lúc này mạch sẽ long lanh hơn rất nhiều.

5. Vấn đề sức khỏe

Vấn đề này rất quan trọng, người làm về điện tử sẽ thường xuyên phải tiếp xúc với linh kiện, hóa chất, khói – hơi.

Khi làm cần chú ý:

• Hàn nơi thoáng khí, cần có 1 quạt hút hơi – khói hàn ra ngoài, tránh để người hàn hít – ngửi trực tiếp với khói hàn. Khói hàn thực chất là nhựa thông – chất trợ hàn bị đốt nóng và bay hơi. Với những loại thiếc chất lượng kém, trong khói hàn còn có cả chì.
• Khi hàn nên đeo kính, đi găng tay để tránh tiếp xúc trực tiếp với linh kiện, hóa chất.
• Chú ý để tránh tiếp xúc với mũi hàn, đầu mỏ hàn gây bỏng.
• Cần sử dụng kính lúp, kính phóng đại khi hàn, làm việc với các loại board mạch cỡ nhỏ, linh kiện nhỏ và phải đầy đủ ánh sáng tránh bị tật về mắt.

Các bạn có thể cho rằng tôi quá cẩn thận, những điều kiện đưa ra có thể cầu kỳ. Sức khỏe của chính các bạn là quan trọng, đã có nhiều bài học rồi (Các bạn có thể tự tìm hiểu thêm về vấn đề này – tôi không tiện đưa ra).

Sức khỏe là của các bạn, các bạn không tự giữ được thì không ai giữ giùm các bạn đâu. :D